【解析】由氢原子的能级图可求得E2-E1=-3.40 eV-(-13.6) eV=10.2 eV,即10.2 eV是第二能级与基态之间的能量差,处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后将跃迁到第二能级态,可使处于基态的氢原子激发,A对;Em-E1≠11 eV,即不满足玻尔理论关于跃迁的条件,B错;要使处于基态的氢原子电离,照射光的能量须≥13.6 eV,而14 eV>13.6 eV,故14 eV的光子可使基态的氢原子电离,C对;Em-E1≠10 eV,既不满足玻尔理论关于跃迁的条件,也不能使氢原子电离,D错.
【答案】AC
4.氢原子第n能级的能量为En=,其中E1是基态能量,而n=1,2,3,....若一氢原子发射能量为-E1的光子后处于比基态能量高出-E1的激发态,则氢原子发射光子前后分别处于第几能级?
【解析】设氢原子发射光子前后分别处于第l与第m能级,则依题意有-=-E1,-E1=-E1.
由以上两式可以解得m=2,l=4.
【答案】氢原子发射光子前后分别处于第4与第2能级
6.有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,当它们跃迁时:
(1)有可能放出几种能量的光子?
(2)在哪两个能级间跃迁时,所发出的光子的波长最长?波长是多少?
【解析】(1)由n=3的激发态向低能级跃迁的路径为n3→n2→n1或n3→n1,故能放出三种能量的光子.
(2)上述三种跃迁辐射中,由n3→n2的跃迁能级差最小,辐射的光子能量最小,波长最长.
由氢原子能级图知E2=-3.4 eV,E3=-1.51 eV.
hν=E3-E2,由ν=可得λ== m=6.58×10-7 m.
【答案】(1)3(2)n3→n2的跃迁6.58×10-7 m
5.氢原子在电子轨道半径r1=0.53×10-10 m时,能量E1=-13.6 eV.求: